Ⅰ 岩心鑽探工藝對設備的要求
(一)對鑽機的要求
岩心鑽探的鑽孔深度變化較大,一般從數百米到幾千米之間;鑽孔口徑小,一般從幾十毫米到幾百毫米;鑽進地層以基岩為主,地層差異大,復雜多變;另外岩心鑽探現場道路環境差。岩心鑽探主要採用硬質合金、金剛石、復合片鑽進方式,以適應不同地層鑽探要求。根據岩心鑽探的特點,鑽機必須滿足以下要求:
1)鑽機的各項技術性能要滿足鑽進工藝要求。鑽機回轉器要求轉速高,轉速調節范圍寬,高轉速適應於小口徑金剛石鑽進,低轉速用於合金、復合片鑽進以及開孔、擴孔、掃孔、擰卸鑽具之用;給進機構的給進力和給進速度應能滿足鑽頭所需壓力和鑽頭瞬時鑽速的要求,應能進行可控加減壓鑽進;升降機的提升能力和提升速度應盡可能地減少升降工序所用的時間等;另外鑽機應具有良好的導向性能和變角施工功能。
2)鑽機必須配備必要的檢測和指示儀表(或鑽參儀),供操作者了解和掌握鑽進參數及孔內情況,以便於控制及選擇鑽進參數。
3)鑽機應具有足夠的強度、剛度、耐久性,穩定性和動平衡性好;結構簡單、維護方便,成本低。
4)鑽機傳動效率高、能傳遞足夠的功率,保證工作機構正常工作及短時間超荷運行,以適應處理孔內事故等特種工作的需求。
5)鑽機的機械化、自動化程度要高,並盡量做到體積小、質量輕、可拆性好,便於運輸及安裝,以利於提高生產效率,減輕工人勞動強度。
(二)對泥漿泵的要求
鑽探施工對泥漿泵的性能要求,與泵的使用條件(如鑽進工藝方法、鑽孔深度、口徑、地層等)有關,主要有以下幾點:
1)泵的排量要有較大的調節范圍,最好能實現無級調節。在復雜地層中鑽探施工時,需要設計多級口徑的鑽孔結構,為了及時清除孔底岩粉,就要求有適合不同口徑的沖洗液流速,而流速的改變是通過改變流量來實現的,因此泵的流量是有效破碎岩石、安全鑽進的重要參數之一。
2)泵的排出壓力(泵壓)要能滿足所鑽孔深的要求。鑽進過程中循環系統中沖洗液的阻力即是泵的排出壓力,隨著孔深、孔徑和孔內情況的變化,孔內的阻力也會發生變化,所以泵的允許排出壓力要與流量、孔深相匹配。
3)在沖洗液流量確定之後,要求泥漿泵輸出的壓力和流量波動要小。鑽進過程中泵量、泵壓的波動會產生水擊作用,影響鑽孔護壁效果,使攜帶岩粉的能力降低,地面循環系統和泵體產生振動,縮短零部件壽命。
4)在鑽探過程中,由於某些原因,有時會出現泵壓突然升高的「憋泵」現象,使泵在泵壓超載狀態下運行。當超載運行超過一定限度就可能使泵遭受損壞。因此既要求泵具有一定的(短時間的)超載能力,又具有過度超載時自動卸載的保護裝置。
5)泵的工作條件十分惡劣,要求泵具有良好耐腐蝕性和耐磨性,工作可靠,易損件壽命長,便於維修保養的特性。
(三)對鑽塔的要求
1)應根據鑽孔的深度合理選擇鑽塔高度。適當增加鑽塔高度有利於增加鑽桿立根長度,減少升降作業中擰卸鑽桿的次數,節約起下鑽時間;但高度太高,鑽塔重量增加,安裝、拆卸難度大,時間長,運移不便。因此,必須在綜合考慮的基礎上確定合理的鑽塔高度。
2)隨鑽孔深的加深,鑽具的長度和重量增加,加之鑽具與孔壁摩擦力的影響,提升鑽具時所有的力都作用在鑽塔上。因此要求鑽塔必須滿足設計孔深所需的全部承載力,並保證足夠的安全系數和穩定性。
3)為適應鑽探施工現場環境惡劣,搬遷頻繁的特點,要求鑽塔重量輕,可拆性、運移性好,以減輕工人體力勞動強度。
4)鑽探設備及鑽探操作工藝均集中在鑽塔底層,鑽塔底面應滿足鑽探設備的合理布局,並符合人機工程的要求,保證操作人員和設備的安全。
(四)對動力的要求
1)能夠滿足整個鑽探過程的總功率要求,如鑽機、水泵、輔助設備(擰管機、攪拌機、供水泵站、液壓泵站等)、電焊、照明等。
2)若採用燃料機作為動力,要求為可移動式,能量消耗少、噪音小、污染小等。
3)若採用電網供電,要求變壓器至鑽機的距離短,以減少線路電力損耗。
Ⅱ 鑽孔質量指標
根據我國《GB50021-2001岩土工程勘查規范》和建設部頒《JGJ87-92 建築工程地質鑽探技術標准》,以及《DZ/T0227-2010地質岩心鑽探規程》規定,對工程地質鑽探及岩心鑽探質量主要指標內容要求如下。
(一)鑽孔口徑及鑽具規格
鑽孔口徑及鑽具規格應符合現行國家標準的規定,成孔口徑應滿足取樣、測試以及鑽進工藝的要求。鑽孔口徑,應根據鑽探目的和鑽進工藝確定。採取原狀土樣的鑽孔,口徑不得小於91mm;僅需鑒別地層的鑽孔,口徑不宜小於36mm;在濕陷性黃土中鑽孔,口徑不宜小於150mm。
(二)岩心採取率與土試樣質量等級
1.岩心採取率及鑽進取心基本要求
1)對一般岩石的岩心採取率不應低於80%,對破碎岩石不應低於65%。岩心採取率按如下公式計算:
地勘鑽探工:初級工、中級工、高級工
2)對需重點查明的部位(滑動帶、軟弱夾層等)應採用雙層岩心管取心。當需確定岩石質量指標時。應採用75mm口徑雙層岩心管金剛石鑽具鑽進取心。
3)對鑒別地層天然濕度的鑽孔,在地下水位以上應採用干鑽。當必須加水或使用循環液時,應採取雙層岩心管鑽進。
2.土試樣質量等級
土試樣質量根據試驗目的不同,分為四個等級(表3-1)。
表3-1 土試樣質量等級劃分
注:不擾動是指原位應力狀態雖已改變,但土的結構、密度、含水量變化很小,能滿足室內試驗各項要求;如確無條件採取I級土試樣,在工程技術要求允許的情況下可以Ⅱ級土試樣代用,但宜先對試樣受擾動程度作抽樣鑒定,判定用於試驗的適宜性,並結合地區經驗使用試驗成果。
(三)鑽孔彎曲度與測量
對於深度超過100m的鑽孔以及有特殊要求的鑽孔,包括定向鑽進等均應測斜、防斜,測量傾角及方向。
1)垂直孔須每50m測量一次垂直度,每100m鑽孔頂(傾)角允許偏差為±2°。
2)斜孔須每25m測量一次傾斜角和方位角,允許偏差應根據勘探設計要求確定。
3)定向鑽進的鑽孔應分段進行孔斜測量。傾角及方位角的測量精度應分別為±0.1°,±0.3°。鑽孔斜度及方位偏差超過規定時,應及時採取糾斜措施。
(四)簡易水文地質觀測
鑽進中遇地下水時,應停鑽測量初見水位。鑽孔結束後,應測靜止水位。水位測量可使用測鍾或電測水位計,允許誤差為±1.0cm。
(五)校正孔深
鑽孔中應按勘探設計要求校正孔深。鑽進深度、土分層深度測量的允許誤差范圍為±0.05m。
1.校正孔深方法
用鋼捲尺丈量孔內鑽具長度,計算出實際孔深,並對記錄孔深進行對比、校正。
2.鑽具總長和孔深的確定
鑽具總長和孔深的確定,分別按下列公式計算:
鑽具總長=粗徑鑽具長度+孔內鑽桿長度+機上(主動)鑽桿長度(3-2)
孔深=鑽具總長-機高-機上余尺 (3-3)
(六)鑽孔原始報表記錄
鑽孔記錄應由經過專業訓練的人員承擔。記錄應真實、及時,按鑽進回次逐段填寫;嚴禁事後追記。記錄內容包括岩土描述和鑽進過程兩部分。鑽探現場記錄表的各欄內容,應由鑽探機台指定專人負責,按鑽進回次用鋼筆逐項填寫,不得將若干回次或若干層合並記錄。
(七)鑽孔的封閉
鑽孔完工後,應根據不同的設計要求,選用合適的材料回填。對於鄰近堤防的鑽孔,一般採用干泥球回填;對隔水有特殊要求時,可用水泥、膨潤土漿液灌注回填。
從上述可知,衡量工程地質鑽探質量的指標主要有:岩土樣的採取與整理,鑽孔彎曲度與測量,簡易水文觀測,校正孔深,鑽孔原始報表記錄和封孔等六項。
Ⅲ 地質岩心鑽探中,鑽探孔深分哪幾種以及劃分標準是什麼
不同的應用領域鑽孔深度的劃分標准不同,地質岩心鑽探鑽孔深度劃分如下:
淺孔:<300m;中深孔:300-1000m;深孔:1000-3000m;特深孔:>3000m。
該標准僅適用於地表地質鑽孔深度劃分,不適用於坑道內鑽孔、工程地質鑽孔、油氣鑽孔、水文地質及地熱鑽孔等的深度劃分。
Ⅳ 岩芯鑽探保管規程
岩心鑽探施工完工後,首先要對岩心進行編錄、取樣。原則上岩心都要保存,地質勘探均有規定,一些國有礦山都有岩心庫,甚至50年代的岩心都留有付樣。(經劈岩後留的)這樣以便對以後的伴生礦物進行研究 ,以及其它地質研究提供依據。對於無礦地區的岩心,經過地質研究確定該區域沒有成礦可能一般可以處理。 對有礦化的岩心但目前尚未達到工業利用的岩心要保存,為以後的找礦以及利用提供依據。
Ⅳ 工程地質鑽探對鑽孔直徑有規定嗎
如果採用75mm終孔符合規范要求的,但要做抗壓實驗的話,必須採用91mm徑。
Ⅵ 岩心鑽探施工中,遇到與設計孔深不相符的地層時,技術人員要求鑽孔加深。請問這加深的米數 有沒有一個標准
根據鑽孔的類型不同而不同。
如果是資源勘探鑽孔,因為斷層或者岩層傾角變陡等情況需要加深的話,需要根據具體情況進行分析加深的米數。
如果是工程勘察,如隧道深孔鑽探,一般鑽至隧道路基底部以下一般5m左右即可,不會考慮地層問題。
估計你的問題是第一種資源勘探的情況,地質的情況不可預見性太大,具體情況具體分析,沒有人能100%的確定。
都是根據經驗及現狀具體情況綜合分析,得出相對可能的情況。
希望對你有所幫助!
Ⅶ 岩心鑽探六大指標是什麼
1、岩礦心採取率與岩礦心整理:全孔平均採取率一般不得低於65%,礦化帶、重要標志與底板交界處上下各3-5米范圍內的岩層,平均採取率一般不得低於75%;在礦體中連續5米平均採取率小於80%時,應採取補救措施;使用的鑽探工藝應盡量能保持礦石原有的結構特點與完整性;為防止漏礦,應嚴格控制鑽進回次長度及回次採取率。
2、鑽孔彎曲度與測量間距:按要求測定鑽孔頂角和方位角,進行定期孔深及彎曲度測量,每鑽進100米校正一次,進出礦層處進行校正工作,孔深誤差不得超過3‰,彎曲度測量每50米測量一次,每100米不得超過3°。
3、簡易水文地質觀測:在以清水為沖洗液的鑽孔中,每班至少觀測水位1-2回次。每觀測回次中,提鑽後、下鑽前各測量一次水位,間隔時間應大於5分鍾。
4、孔深誤差的測量與校正:每鑽進100米進出礦層時(礦層厚度小於5米時,只測量一次)。繩索取心鑽進時隱提鑽長度不等,可參照上述要求及時進行測量;孔深誤差率小於千分之一時不修正報表;孔深誤差率大於千分之一時葯修正報表,孔深經修正後即為達到指標要求。
5、原始報表填寫:各班必須制定專人在現場用鋼筆及時填寫原始班報表和岩心牌,做到真實、齊全、准確、整潔,不得擅自塗改和偽造。
6、鑽孔的封閉與檢驗:終孔前探礦部門根據地質部門提出的實際鑽孔柱狀圖和封孔要求編寫封孔設計,經分隊(大隊)技術負責或分隊長批准後,交機台執行。封孔後必須在孔口中心設立灰泥標志樁。
Ⅷ 鑽探工程質量一般要求
⑴
岩煤芯採取率與煤層質量
①、岩芯採取
一般地鑽孔要求全孔取芯,第四系採取率>30%,並准確控制基岩界面,非煤系地層岩芯採取率>50%,煤系地層岩芯採取率≥60%。岩芯取出後按順序擺放,不得顛倒,每個回次進尺填寫岩芯小票。
②、煤芯採取
可採煤層煤芯長度採取率≥75%,重量採取率≥60%,並要求:(1)見煤前地質人員要及時下達見煤預告,鑽進中,機長、班長、地質員應在現場守煤,並填寫打煤報告,做為驗收依據,(2)煤芯做到不污染、不燃燒變質、輕取輕放,保持煤層結構完好,煤芯取出後順序擺放,並用塑料布蓋好,防止風化。(3)鑽探與測井確定的煤層深度差不得大於0.15%。
⑵
鑽具丈量
非含煤段每鑽進100m丈量一次,含煤段每鑽進50m丈量鑽具一次,各可採煤層頂板以上或底板以下10m內,准確丈量一次,終孔必須丈量鑽具,每次丈量鑽具都要合理平差,以保證鑽探、測井所確定的煤層底板深度誤差≤1.5%;500m之內≤1m;500m以上≤2%。超過此規定必須找出原因,必要時應進行有效的檢查驗證工作。
⑶
孔斜要求
由於本區地層的軟硬程度不同,所以在鑽進過程中應掌握好壓力、轉速,下套管後重新鑽進、擴孔,大徑換小徑時一定要加導正器以防止鑽孔偏斜。按《煤田勘探鑽孔工程質量標准》的要求,孔深≤300m,孔斜≤5°,孔深每增加100m,孔斜增加≤1°30′;甲級孔:孔深≤300m,孔斜≤3°,孔深每增加100m,孔斜增加≤1°。
⑷
簡易水文觀測
全部鑽孔均進行簡易水文觀測。回次水位及消耗量觀測次數≥80%為合格。特級孔為100%,對於鑽進中的涌、漏水層段要及時記錄涌、漏水深度、水頭高度、涌水量、注水量。
⑸
鑽孔封閉
所施工的鑽孔經測井綜合驗收合格後,用水泥砂漿按設計要求進行封閉。封孔所用水泥標號不低於425#,水泥、砂子、水重量之比為1:2:0.7(該比例可視砂子的含水量做適當調整)。封閉層段一般為孔底到最上可採煤層頂板上30m,孔口以下20m用水泥砂漿封閉,其餘層段用濃泥漿封閉,但分段處要用草把、木塞阻隔,防止上下連通,達不到封孔目的。孔口埋樁,標明孔號,作為永久性標志,無煤孔全孔可用濃泥漿封閉。水泥砂漿在地面和孔內各取一個樣,以便評價封孔質量。
⑹原始資料
各項原始記錄均按規定格式及要求填寫。要作到及時、准確、清楚、完整、無污點,不允許塗改,劃改處每頁不得多於三處。原始記錄包括:開孔通知書、鑽孔技術指示書、分班原始記錄、岩心分層整理表、丈量鑽具台帳、采樣柱狀(一式三份)、見煤予告、打煤報告、停鑽通知書、封孔設計、封孔報告和鑽孔質量驗收報告書等,各種記錄的合格率達到100%
Ⅸ 礦產勘查實施標准與規范
一、礦產勘查現場實施標準的靈活性
在我國現行的地勘體制下,不論是財政投入的還是社會資金投入的地勘項目,礦產勘查實施中的所有細節,都由統一的勘查技術標准和規范加以明確,都必須執行國家技術監督局頒布和原地質部、地質礦產部,原各工業部門和國土資源部制定的勘查技術標准和規范。細到三大岩類的分類命名方案、原始資料編錄綜合整理格式、各種比例尺地質填圖的圖式圖例,都有具體規定。這也是儲量評估和礦權評估所要求的。但在市場經濟國家,上述標准中的很多內容卻是項目首席地質學家定的。只要能正確評價礦體,降低風險,降低勘查成本,項目首席地質學家就有權決定礦產勘查實施規范和技術標准。舉三個例子來說明。
1.卡吉巴特鉛鋅礦預可行性研究加密鑽探的編錄
BHP礦業公司技術發展部在西澳大利亞州卡吉巴特鉛鋅礦開展預可行性研究,加密鑽探控制概略儲量,大致相當於我國的詳查、勘探。由項目主管地質學家Mick Roche制定鑽探編錄技術要求。根據對密西西比型鉛鋅礦的理解和對加密鑽探的安排,他擬定了95種地質現象需要編錄,岩石11種、岩石構造9種、岩石結構19種、礦化類型14種、礦化順序13種、化石29種。對每種地質現象制定了圖例,做了確切解釋。Mick Roche認為,利用編錄的這95種現象,可以准確劃分沉積相,指導控制和連接礦體。編錄員只需按圖例,記錄在編錄表上即可。編錄員沒有增加記錄內容和解釋地質現象的責任。編錄員Nigel Bassett一年要編錄30 000米岩心,她的任務是不要漏錄95種地質現象,多餘的編錄會提高勘查成本。
2.四川會東紅光鉛鋅礦勘查項目地質填圖
澳大利亞BHP勘查公司和原冶金工業部西南冶金地質勘查局,建立了中國第一家中外合資勘查公司——康滇公司,開展四川會東紅光鉛鋅礦勘查。按銅鉛鋅銀鎳礦地質勘查規范,應作1:2 000地質填圖。該項目的主管地質學家認為,該礦與震旦系、寒武系不整合面有關,在地質填圖中無需按規范對巨厚的震旦系碳酸鹽岩地層八分的分層測量,節省了填圖的工作量,簡化了地質圖。
3.西澳大利亞州耶爾岡綠岩帶找金的化探
BHP勘查公司每年都要開展如何節約勘查費用的研討活動。節約勘查費,除了從行政管理方面挖潛外,還在其他方面,如選擇安全、適用、價格合理的野外用越野車類型等上挖潛。但節約勘查費主要還是要從調整公司的技術標准入手。公司每年有一項預算,來開展節約勘查費的技術標准研究,研究結果必須在可承受的風險以內。經過節約勘查費的技術標准研究,在西澳大利亞州耶爾岡綠岩帶找金,除金、砷以外,鎢在表生條件下穩定,可直接指示礦體存在,有重要的輔助作用。只要分析了金、砷、鎢三個元素,就可以指導找金的異常驗證,漏礦的風險不大。總地質師批准了該研究報告。根據這項節約勘查費的技術標准研究,把耶爾岡綠岩帶找金的化探指示元素縮減為三個。
二、礦產勘查實施標准與規范的一些實例
1.空氣反循環鑽探(RC)
評價物化探異常,使用空氣反循環鑽探是一個成本低、速度快的勘查方法。例如西澳大利亞州耶爾岡綠岩帶中,金砷鎢組合異常可能是綠岩型金礦的反映,應進行快速評價。使用空氣反循環鑽探每天可鑽進150~600米,2~3 天即可評價一個異常。岩屑放在現場地上,每米樣一堆。首次每6米取一個樣。測試發現金礦化(Au>0.2克/噸),再每米取一個樣。若獲得Au>1克/噸的樣,則上金剛石取心鑽探尋找礦體。但我國的固體礦產地質勘查規范尚未承認這種探礦方法,只能用岩心鑽探評價異常,速度慢,成本高,異常驗證的比例低。
2.金剛石取心鑽探
我國的岩心鑽探規程是原地質礦產部在1982年頒布的,其技術要求和西方礦產勘查公司存在較大的不同。西方礦產勘查公司的要求是:
採取率。在要求取心的井段,不分岩心和礦心,要求採取率≥95%,高於我國岩心鑽探規程要求。
對於陡傾礦體,要求施工高角度的斜孔,一般為45°斜孔。高角度的斜孔,可以防止產狀變化時漏礦,有效利用鑽探進尺控制礦體。
用稀鹽酸清洗岩心,使地質現象清晰,便於編錄。
對於鑽孔彎曲度沒有硬性規定。使用勘查軟體,可以對每個礦塊的品位、資源量/儲量、可信度做出評估。因此鑽孔的偏斜對評價礦床的影響是有限的。
3.加工測試
不論是大型礦業公司還是初級勘查公司,都通過合同委託商業實驗室完成樣品的加工測試。這類商業實驗室很多,近年來通過並購,形成了全球性的集團公司。澳大利亞的ALS(Australia Laboratory Services)和加拿大的Chemex並購,成為全球最大的商業實驗室ALS Chemex。共有40個中心實驗室分布於五大洲,形成全球性的礦產勘查分析網路。
提供現場服務,稱On-site Lab Service,例如ALS Chemex在全球最大的勘查營地——蒙古奧尤陶勒蓋銅礦設立了樣品加工車間,加工17台鑽機和外圍普查的礦樣。
商業實驗室的服務項目和價格表裡,明示了各項技術標准。這些標准和礦產勘查的技術現狀是一致的。若提出靈敏度等超過標準的要求,離開商業實驗室工業化的分析流程,則要收取很高的費用。
以金為例,分為火法試金、分散流次生暈測金、氰化物堆浸樣測金、冶金樣測金等。再以火法試金為例,分為痕量級、礦石級等。在礦石級再細分為不同的測試范圍,例如0.05~1000×10-6,再按送樣重量,做進一步分類。收費標准如50克標准樣重(AuGRA),每件13加元。
ALS Chemex的技術標准包括:
樣品制備:樣品包裝、烘乾、破碎、分樣、研磨、過篩、樣品組合、樣品儲存、樣品提取,每一項都有多項標准和價格。
送樣安全:有的公司規定,特別是貴金屬的分析,必須使用特製的樣袋,必須在實驗室打開樣袋。若在送樣過程中,樣袋破損,該樣則為廢樣。這一技術標准,保障分析數據可靠。國內則無這樣的技術標准要求。
貴金屬分析:金、銀和鉑族金屬。
地球化學樣分析:按超微量、微量、常量、單元素,再按不同分析方法劃分。
礦石分析:按不同的測試范圍、不同的分析方法,列出標准和價格。僅礦石中銅的分析就有4類。
特殊服務:劃分為標准和非標准服務,包含了礦產勘查所需要的測試。包括金剛石找礦的地球化學分析、絕對年齡測定、同位素分析、重砂分析、工業礦物分析、水化學分析、稀土配分等。
4.礦產勘查軟體
近年來,勘查軟體的廣泛使用對礦產勘查的影響很大。這里以Micromine國際礦業軟體公司的KANTAN3 D軟體為例,介紹其在礦產勘查中的應用。
將地質、地球物理、地球化學信息疊置在三維空間中,實現信息融合,數據分層,透明顯示。
根據三維可視化的綜合信息,優選勘查靶區,可以非常直觀地在礦化最有潛力的地段,設計鑽孔,提高找礦成功率。
將所有剖面上的礦體和鑽孔放在一起瀏覽,看礦體在走向和傾向上是否封閉,鑽孔是否已達到必要的深度,使用線框工具表達斷層,指導施工,探求更多的資源量。
正確地指導連接和圈定礦體,使用現代計算方法,如資源量/儲量標准多使用克里格法等,對礦塊的儲量和儲量精度賦值,並根據礦產品價格和采選冶技術的變化,進行儲量的動態計算。
利用勘查軟體,將勘查和可行性研究聯系起來;利用品位、岩石類型、斷層、水文地質的三維資料,方便地過渡到采礦設計上。